Una forza costante di 1200 N agisce su un'auto di 1200 kg che si muove a 72 km/h. La forza è nello stesso verso del movimento.
Calcola l'energia cinetica che ha l'auto dopo che ha percorso 200 m.
Calcola la velocità finale dell'automobile.
Una forza costante di 1200 N agisce su un'auto di 1200 kg che si muove a 72 km/h. La forza è nello stesso verso del movimento.
Calcola l'energia cinetica che ha l'auto dopo che ha percorso 200 m.
Calcola la velocità finale dell'automobile.
Trascurando ogni forma di attrito (quello aerodinamico dovuto all'aria ed il jogging degli pneumatici) , la forza applicata si converte in accelerazione a di valore F/m = 1200/1200 = 1,00 m/sec^2 .
La conservazione dell'energia (F*d = m/2*(Vf^2-Vi^2) ) consente di determinare il valore della velocità finale Vf dopo aver percorso d = 200 m ; infatti :
Vf = √(2*F*d+m*Vi^2)/m = √2*a*d+Vi^2 = √2*1*200+20^2 = 20√2 m/sec (≅ 1,414*20*3,6 = 101,808 km/h)
vo = 72/3.6 = 20 m/s (conversione)
Ecf - Eci = L = F d (teorema dell'energia cinetica, il coseno dell'angolo compreso é 1)
Ecf = 1/2 m vo^2 + F d = (1/2 * 1200 * 20^2 + 1200 * 200) J = 480 000 J
e da 1/2 m vf^2 = Ecf
segue vf = rad (2 Ecf/m) = rad (960000/1200) m/s = 28.3 m/s = 101.82 km/h.
Trasformiamo prima la velocità = 72/3,6 = 20m/s
poi sapendo che l' energia cinetica è Ek= m*v1²/2
ed il lavoro è L= F*S
puoi calcolare il lavoro totale in quanto l' energia cinetica compone il lavoro totale e la variazione di essa è uguale al lavoro compiuto dalle forze che hanno causato la corrispondente variazione di velocità:
Ltot = Ek + F*S = m*v1²/2 + F*S = 1200x20²/2 + 1200*200 =
= 240000 + 240000 = 480000J (=4,8x10⁵J).